Menghantar kerja baik anda ke pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan di http://www.allbest.ru/

Tafsiran statistik tentang ketakterbalikan proses dalam alam semula jadi

Undang-undang kedua termodinamik menyatakan fakta ketakterbalikan proses dalam alam semula jadi, tetapi tidak memberikan sebarang penjelasan untuknya. Penjelasan ini hanya boleh didapati berdasarkan teori kinetik molekul, dan ia jauh dari mudah.

Percanggahan antara kebolehterbalikan mikroproses dan ketakterbalikan makroproses.

Ketakterbalikan makroproses kelihatan paradoks, kerana semua proses mikro boleh diterbalikkan dalam masa. Persamaan pergerakan mikrozarah individu, kedua-dua klasik dan kuantum, boleh diterbalikkan masa, kerana ia tidak mengandungi sebarang daya geseran yang bergantung pada kelajuan. Daya geseran adalah kesan makroskopik daripada interaksi badan besar dengan sejumlah besar molekul dalam persekitaran, dan penampilan daya ini sendiri perlu dijelaskan. Daya yang melaluinya mikrozarah berinteraksi (terutamanya daya elektromagnet) boleh diterbalikkan masa. Persamaan Maxwell yang menerangkan interaksi elektromagnet tidak berubah apabila diganti t pada - t.

Jika kita mengambil model gas yang paling mudah - satu set bola elastik, maka gas secara keseluruhan akan menunjukkan tingkah laku arah tertentu. Sebagai contoh, dimampatkan dalam separuh kapal, ia akan mula mengembang dan menduduki keseluruhan kapal. Ia tidak akan mengecut lagi. Persamaan pergerakan setiap bola molekul adalah masa boleh balik, kerana ia hanya mengandungi daya yang bergantung pada jarak dan muncul apabila molekul berlanggar.

Oleh itu, tugasnya bukan sahaja untuk menerangkan asal usul ketidakterbalikan, tetapi juga untuk menyelaraskan fakta keterbalikan mikroproses dengan fakta ketakterbalikan makroproses.

Kredit untuk mencari pendekatan asas yang betul untuk menyelesaikan masalah ini adalah milik Boltzmann. Benar, beberapa aspek masalah ketakterbalikan masih belum mendapat penyelesaian yang menyeluruh.

Marilah kita berikan contoh harian yang mudah, yang, walaupun remeh, berkaitan secara langsung dengan penyelesaian Boltzmann kepada masalah ketakterbalikan.

Katakan pada hari Isnin anda memutuskan untuk memulakan hidup baru. Keadaan yang sangat diperlukan untuk ini biasanya ideal atau hampir dengan susunan ideal di atas meja. Anda meletakkan semua objek dan buku di tempat yang ditetapkan dengan ketat, dan di atas meja anda terdapat keadaan yang boleh dipanggil keadaan "tertib."

Apa yang akan berlaku lama-kelamaan sudah diketahui umum. Anda terlupa meletakkan objek dan buku di tempat yang ditetapkan dengan ketat, dan keadaan huru-hara berlaku di atas meja. Tidak sukar untuk memahami mengapa ini berlaku. Keadaan "tertib" hanya sepadan dengan susunan objek tertentu, dan keadaan "huru-hara" sepadan dengan bilangan yang lebih besar. Dan sebaik sahaja objek mula menduduki kedudukan sewenang-wenangnya yang tidak dikawal oleh kehendak anda, keadaan huru-hara yang lebih berkemungkinan timbul secara semula jadi di atas meja, direalisasikan oleh bilangan definisi objek yang lebih besar di atas meja.

Pada dasarnya, ini adalah tepat pertimbangan yang dikemukakan oleh Boltzmann untuk menjelaskan ketidakterbalikan makroproses.

Pertama sekali, adalah perlu untuk membezakan antara keadaan makroskopik sistem dan keadaan mikroskopiknya.

Keadaan makroskopik dicirikan oleh sebilangan kecil parameter termodinamik (tekanan, isipadu, suhu, dsb.), serta kuantiti mekanikal seperti kedudukan pusat jisim, kelajuan pusat jisim, dsb. kuantiti makroskopik yang mencirikan keadaan secara keseluruhan yang mempunyai kepentingan praktikal.

Keadaan mikroskopik dicirikan dalam kes umum dengan menyatakan koordinat dan halaju (atau momenta) semua zarah yang membentuk sistem (badan makroskopik). Ini adalah ciri sistem yang sangat terperinci, yang pengetahuan mengenainya tidak diperlukan sama sekali untuk menerangkan proses dengan badan makroskopik. Selain itu, pengetahuan tentang keadaan mikro hampir tidak dapat dicapai kerana bilangan zarah yang besar yang membentuk badan makro. Dalam contoh harian di atas dengan objek di atas meja, kita boleh memperkenalkan konsep keadaan mikro dan makro. Keadaan mikro sepadan dengan satu susunan objek tertentu, dan keadaan makro sepadan dengan penilaian keadaan secara keseluruhan: sama ada "tertib" atau "huru-hara".

Agak jelas bahawa keadaan makro tertentu boleh direalisasikan oleh sejumlah besar keadaan mikro yang berbeza. Jadi, sebagai contoh, peralihan satu molekul dari titik tertentu dalam ruang ke titik lain atau perubahan kelajuannya akibat perlanggaran mengubah keadaan mikro sistem, tetapi, sudah tentu, tidak mengubah parameter termodinamik dan , oleh itu, keadaan makro sistem.

Sekarang mari kita perkenalkan hipotesis yang tidak begitu jelas seperti pernyataan sebelumnya: semua keadaan mikroskopik sistem tertutup adalah sama berkemungkinan; tiada seorang pun daripada mereka yang dikhususkan atau menduduki kedudukan utama. Andaian ini sebenarnya bersamaan dengan hipotesis tentang sifat huru-hara pergerakan terma molekul.

Dari masa ke masa, keadaan mikro secara berterusan menggantikan satu sama lain. Masa sistem kekal dalam keadaan makroskopik tertentu jelas berkadar dengan bilangan keadaan mikro Z 1 yang merealisasikan keadaan ini. Jika Z menandakan jumlah bilangan keadaan mikro sistem, maka kebarangkalian keadaan W akan ditentukan seperti berikut: W=Z 1 /Z

Kebarangkalian keadaan makroskopik adalah sama dengan nisbah bilangan keadaan mikro yang menyedari keadaan makro kepada jumlah bilangan keadaan mikro yang mungkin.

Peralihan sistem kepada keadaan yang paling berkemungkinan

Semakin besar 2^, semakin besar kebarangkalian keadaan makro tertentu dan semakin lama sistem berada dalam keadaan ini. Oleh itu, evolusi sistem berlaku ke arah peralihan daripada keadaan tidak mungkin kepada keadaan yang lebih berkemungkinan. Inilah yang dikaitkan dengan ketakterbalikan aliran proses makroskopik, walaupun keterbalikan undang-undang yang mengawal pergerakan zarah individu. Proses sebaliknya tidak mustahil, ia tidak mungkin. Memandangkan semua keadaan mikro mempunyai kemungkinan yang sama, pada dasarnya keadaan makro boleh timbul yang direalisasikan oleh sebilangan kecil keadaan mikro, tetapi ini adalah kejadian yang sangat jarang berlaku. Kita tidak perlu terkejut jika kita tidak pernah melihat mereka. Keadaan yang paling mungkin ialah keseimbangan terma. Ia sepadan dengan bilangan mikrostat terbesar.

Adalah mudah untuk memahami mengapa tenaga mekanikal secara spontan berubah menjadi tenaga dalaman. Pergerakan mekanikal badan (atau sistem) ialah pergerakan tertib apabila semua bahagian badan bergerak dengan cara yang sama atau serupa. Pergerakan tertib sepadan dengan sebilangan kecil keadaan mikro berbanding gerakan terma yang tidak teratur. Oleh itu, keadaan pergerakan mekanikal yang tidak berkemungkinan secara spontan bertukar menjadi gerakan terma yang tidak teratur, direalisasikan oleh bilangan keadaan mikro yang lebih besar.

Kurang jelas ialah proses pemindahan haba dari badan panas kepada badan sejuk. Tetapi di sini juga, intipati ketakterbalikan adalah sama.

Pada permulaan pemindahan haba, terdapat dua kumpulan molekul: molekul dengan purata tenaga kinetik yang lebih tinggi dalam badan panas dan molekul dengan purata tenaga kinetik yang lebih rendah dalam sejuk. Apabila keseimbangan terma diwujudkan pada akhir proses, semua molekul akan kelihatan tergolong dalam kumpulan molekul yang sama dengan tenaga kinetik purata yang sama. Keadaan yang lebih teratur dengan pembahagian molekul kepada dua kumpulan tidak lagi wujud.

Jadi, ketakterbalikan proses adalah disebabkan oleh fakta bahawa keadaan makroskopik tidak seimbang tidak mungkin. Keadaan ini timbul sama ada secara semula jadi hasil daripada evolusi Alam Semesta, atau dicipta secara buatan oleh manusia. Sebagai contoh, kita memperoleh keadaan tiada keseimbangan yang tinggi dengan memanaskan bendalir kerja enjin haba kepada suhu beratus-ratus darjah lebih tinggi daripada suhu ambien.

Pengembangan "gas" empat molekul

Mari kita pertimbangkan contoh mudah yang membolehkan kita mengira kebarangkalian pelbagai keadaan dan dengan jelas menunjukkan bagaimana peningkatan bilangan zarah dalam sistem membawa kepada fakta bahawa proses menjadi tidak dapat dipulihkan, walaupun keterbalikan undang-undang pergerakan zarah mikro.

Biarkan kita mempunyai "gas" dalam bekas yang terdiri daripada hanya empat molekul. Pada mulanya, semua molekul berada di separuh kiri kapal, dipisahkan oleh partition dari separuh kanan (Rajah 1a). Kami mengeluarkan partition, dan "gas" akan mula berkembang, menduduki seluruh kapal. Mari kita lihat apakah kebarangkalian bahawa "gas" akan dimampatkan semula, i.e. molekul-molekul akan terhimpun semula dalam satu separuh daripada kapal.

Dalam contoh kami, keadaan makro akan dicirikan dengan menunjukkan bilangan molekul dalam satu separuh kapal, tanpa mengira molekul mana yang terletak di sini. Microstates ditentukan oleh pengedaran molekul merentasi separuh vesel, menunjukkan molekul mana yang menduduki separuh daripada vesel tertentu. Mari kita nomborkan molekul 1, 2, 3, 4.

Kebarangkalian bahawa semua molekul akan berkumpul dalam satu separuh (contohnya, sebelah kiri) kapal adalah sama dengan: 1/16, kerana keadaan makro yang diberikan sepadan dengan satu keadaan mikro.

Kebarangkalian bahawa molekul akan diedarkan secara sama rata adalah 6 kali lebih besar: 3/8, kerana keadaan makro yang diberikan sepadan dengan enam keadaan mikro. Kebarangkalian bahawa dalam satu separuh kapal (contohnya, sebelah kiri) akan terdapat tiga molekul (dan dalam satu lagi, masing-masing, satu molekul) adalah sama dengan: 1/4.

Kebanyakan masa molekul akan diagihkan sama rata antara bahagian kapal: ini adalah keadaan yang paling mungkin.

Tetapi untuk kira-kira 1/16 daripada selang masa pemerhatian yang cukup panjang, molekul akan menduduki salah satu daripada bahagian kapal. Oleh itu, proses pengembangan boleh diterbalikkan dan "gas" dimampatkan semula selepas tempoh masa yang agak singkat.

Oleh itu, hanya kerana bilangan molekul yang besar dalam badan makro, proses di alam semula jadi menjadi praktikal tidak dapat dipulihkan. Pada dasarnya, proses terbalik adalah mungkin, tetapi kebarangkalian mereka hampir kepada sifar. Tegasnya, proses itu tidak bercanggah dengan undang-undang alam, akibatnya, dengan pergerakan rawak molekul, mereka semua akan berkumpul di separuh kelas, dan pelajar di separuh lagi kelas akan mati lemas. Tetapi pada hakikatnya peristiwa ini tidak pernah berlaku pada masa lalu dan tidak akan berlaku pada masa hadapan. Kebarangkalian kejadian sedemikian adalah terlalu rendah untuk tidak pernah berlaku semasa keseluruhan kewujudan Alam Semesta dalam keadaan sekarang - kira-kira beberapa bilion tahun.

Dalam semua proses terdapat arah yang dipilih di mana proses berjalan dengan sendirinya daripada keadaan yang lebih teratur kepada yang kurang teratur. Lebih banyak susunan dalam sistem, lebih sukar untuk memulihkannya daripada gangguan. Ia adalah lebih mudah untuk memecahkan kaca daripada membuat yang baru dan memasukkannya ke dalam bingkai. Lebih mudah untuk membunuh makhluk hidup daripada menghidupkannya semula, jika itu mungkin. “Tuhan mencipta pepijat kecil. Jika anda menghancurkannya, dia akan mati" - ini adalah epigraf yang ditulis oleh ahli biokimia Amerika Szent Gyorgi kepada bukunya "Bioenergetics".

Arah masa yang dipilih ("anak panah masa"), yang dilihat oleh kami, jelas bersambung dengan tepat dengan arah proses di dunia.

Had kebolehgunaan hukum kedua termodinamik

Kebarangkalian proses terbalik peralihan daripada keadaan keseimbangan kepada keadaan tidak seimbang bagi sistem makroskopik secara keseluruhan adalah sangat kecil. Tetapi untuk isipadu kecil yang mengandungi sebilangan kecil molekul, kebarangkalian sisihan daripada keseimbangan menjadi ketara. Sisihan rawak sedemikian daripada keseimbangan dipanggil turun naik. Ia adalah turun naik ketumpatan gas di kawasan mengikut susunan panjang gelombang cahaya yang menerangkan penyerakan cahaya di atmosfera Bumi dan warna biru langit. Turun naik tekanan dalam isipadu kecil menerangkan gerakan Brownian.

Pemerhatian turun naik berfungsi sebagai bukti paling penting tentang ketepatan teori statistik tentang ketidakterbalikan proses makro yang dicipta oleh Boltzmann. Undang-undang kedua termodinamik adalah benar hanya untuk sistem dengan sejumlah besar zarah. Dalam jumlah yang kecil, penyelewengan daripada undang-undang ini menjadi ketara.

Satu contoh menarik tentang kemungkinan pelanggaran undang-undang kedua termodinamik telah dicipta oleh Maxwell. Makhluk pintar - "syaitan" - mengawal injap yang sangat ringan dalam partition yang memisahkan dua petak - A dan B - dengan gas pada suhu dan tekanan yang sama. "Syaitan" memantau molekul yang menghampiri peredam dan membukanya hanya untuk molekul cepat yang bergerak dari petak B ke petak A. Akibatnya, dari masa ke masa, gas dalam petak A menjadi panas, dan dalam petak B menjadi sejuk. Dalam kes ini, tiada kerja dilakukan, kerana peredam boleh dikatakan tidak berat, dan undang-undang kedua termodinamik nampaknya dilanggar.

Walau bagaimanapun, pada hakikatnya tidak ada pelanggaran undang-undang kedua. Untuk kerjanya, "syaitan" mesti menerima maklumat tentang kelajuan molekul yang menghampiri peredam. Adalah mustahil untuk mendapatkan maklumat yang sama tanpa menghabiskan tenaga.

Ketidakterbalikan proses dalam alam semula jadi dikaitkan dengan keinginan sistem untuk beralih ke keadaan yang paling mungkin, yang sepadan dengan gangguan maksimum.

kebolehbalikan mikroproses haba makroskopik

Disiarkan di Allbest.ru

Dokumen yang serupa

Konsep pertukaran haba sebagai proses fizikal pemindahan tenaga haba daripada jasad yang lebih panas kepada yang lebih sejuk, sama ada secara langsung atau melalui partition pemisah (badan atau sederhana) yang diperbuat daripada sebarang bahan. Undang-undang pertama termodinamik. Undang-undang Joule-Lenz.

pembentangan, ditambah 09/10/2014


Hubungan antara jumlah haba, tenaga dalaman dan kerja; kaedah untuk mengkaji proses termodinamik asas, mewujudkan hubungan antara parameter utama keadaan bendalir kerja semasa proses; perubahan dalam entalpi, entropi.

abstrak, ditambah 01/23/2012


Prinsip asas teori molekul struktur jirim. Kelajuan pergerakan molekul sesuatu bahan. Peralihan bahan daripada keadaan gas kepada keadaan cecair. Proses pengewapan intensif. Takat didih dan tekanan. Penyerapan haba semasa mendidih.

pembentangan, ditambah 02/05/2012


Kelajuan molekul gas. Semakan pengalaman Stern. Kebarangkalian sesuatu peristiwa. Konsep pengagihan molekul gas mengikut kelajuan. Undang-undang pengedaran Maxwell-Boltzmann. Kajian tentang pergantungan fungsi taburan Maxwell pada jisim molekul dan suhu gas.

pembentangan, ditambah 27/10/2013


Mencari kerja dalam proses termodinamik boleh balik. Kitaran teori enjin pembakaran dalaman omboh dengan gabungan input haba. Kerja pengembangan dan penguncupan. Persamaan keadaan gas. Pemindahan haba secara perolakan bebas.

ujian, ditambah 10/22/2011


Penentuan ketumpatan dan nilai kalori gas asli. Analisis parameter utama sistem bekalan gas. Pengiraan penggunaan haba untuk bekalan air panas. Anggaran tempatan untuk saluran paip gas dalaman dan luaran. Pengoptimuman proses pembakaran.

tesis, ditambah 03/20/2017


Kelajuan molekul gas. Konsep pengagihan molekul gas mengikut kelajuan. Fungsi pengedaran Maxwell. Pengiraan punca purata kelajuan kuasa dua. Takrifan matematik bagi kebarangkalian. Pengagihan molekul gas ideal. Nilai mutlak kelajuan.

pembentangan, ditambah 02/13/2016


Penentuan indeks politropik, parameter awal dan akhir, perubahan entropi untuk gas tertentu. Pengiraan parameter bendalir kerja pada titik ciri kitaran ideal enjin pembakaran dalaman omboh dengan bekalan haba isochoric-isobaric.

ujian, ditambah 12/03/2011


Pengiraan kelajuan molekul. Perbezaan dalam kelajuan molekul gas dan cecair. Penentuan eksperimen halaju molekul. Bukti praktikal tentang kesahihan teori kinetik molekul struktur jirim. Modul kelajuan putaran.

pembentangan, ditambah 05/18/2011


Penerangan tentang gas sebenar dalam model gas ideal. Ciri-ciri susunan molekul dalam gas. Penerangan tentang gas ideal oleh persamaan Clapeyron-Mendeleev. Analisis persamaan van der Waals. Struktur pepejal. Transformasi fasa. Gambar rajah status.

Bagaimanakah proses tidak dapat dipulihkan berlaku? Terdapat banyak peristiwa yang berlaku di dunia setiap hari. Mereka boleh menjadi agak biasa dan kekal, atau mereka boleh mempunyai akibat yang tidak dapat dipulihkan. Peristiwa inilah yang akan dibincangkan dalam artikel di bawah.

Konsep dan definisi

Proses tak boleh balik tidak boleh diubah, selalunya proses regresif. Mereka boleh berlaku dalam mana-mana bidang kehidupan manusia. Tetapi, menurut saintis, yang paling penting adalah proses yang serupa dalam alam semula jadi. Malangnya, terdapat banyak contoh sedemikian. Tetapi dalam artikel ini kami akan menyerlahkan yang paling asas. Mereka cenderung untuk mewakili masalah alam sekitar berskala besar.

Kepupusan haiwan, kemusnahan tumbuhan

Agak munasabah untuk mengatakan bahawa kepupusan pelbagai spesies haiwan adalah proses evolusi semula jadi.

Menurut Google, setiap tahun dunia kehilangan 1 hingga 10 spesies haiwan dan kira-kira 1-2 spesies burung. Lebih-lebih lagi, kehilangan cenderung meningkat. Kerana, mengikut statistik yang sama, kira-kira 600 spesies secara rasmi berada dalam bahaya kepupusan.

Oleh itu, ini adalah proses tidak dapat dipulihkan sepenuhnya yang berlaku dalam dunia haiwan dan tumbuhan. Sebab utama adalah faktor berikut:

• Pencemaran, pelepasan dan kesan negatif lain terhadap alam sekitar.
• Penggunaan sebatian kimia dalam pertanian, yang membawa kepada kemustahilan kewujudan spesies haiwan tertentu, serta tumbuh-tumbuhan, di kawasan tersebut.
• Penurunan berterusan dalam jumlah makanan untuk haiwan, dikaitkan, sebagai contoh, dengan penebangan hutan.

Kehabisan bumi

Setiap hari, setiap orang di planet ini menggunakan tenaga mineral. Sama ada minyak, gas, arang batu atau sumber elektrik lain yang diperlukan. Di sini anda mempunyai proses baru yang tidak dapat dipulihkan - kehabisan "perbendaharaan" planet kita. Para saintis percaya bahawa sebab utama regresi ini adalah pertumbuhan penduduk yang berterusan.

Bilangan orang meningkat, dan oleh itu, penggunaan dan permintaan juga meningkat. Seiring dengan peningkatan dalam permintaan, pengkritik juga menunjukkan bahawa pengurangan berterusan lembangan mineral akan membawa kepada perubahan iklim yang tidak dapat dielakkan. Dan ini, seperti yang kita tahu, akan melibatkan masalah yang lebih besar daripada yang kita bayangkan.

Seperti kata Thor Heyerdahl:

Lautan mati - Bumi mati.

Dia benar-benar betul dalam kenyataannya, membayangkan salah satu contoh proses yang tidak dapat dipulihkan - tingkah laku orang yang tidak jujur ​​​​benar-benar berkaitan bukan sahaja dengan lautan, tetapi juga dengan alam semula jadi secara keseluruhan.

Kembali pada abad ke-20, diketahui bahawa Lautan Dunia adalah milik semua orang. Ini, khususnya, membawanya ke keadaan di mana dia berada sekarang. Perkara utama ialah ia juga merupakan proses yang tidak dapat dipulihkan - penggunaan sumber yang buta huruf, serta hakikat bahawa Lautan Dunia tidak cenderung untuk menahan seluruh beban atmosfera di mana manusia menghasilkan pelepasan harian. Tetapi lebih lanjut mengenainya dalam bab seterusnya.

Proses yang tidak dapat dipulihkan dalam alam semula jadi sering merangkumi bidang yang paling global dan serius dalam kehidupan kita. Pembebasan bahan kimia ke atmosfera adalah masalah yang sangat penting. Akibat daripada pelepasan sedemikian adalah sangat berbahaya sehingga pada tahun 1948, negeri Pennsylvania (AS) diliputi kabus yang sangat tebal. Pada masa itu, kira-kira 14,000 orang tinggal di bandar Donora.

Menurut sumber sejarah, daripada 14 ribu ini, kira-kira 6 ribu orang jatuh sakit. Kabus sangat tebal sehingga hampir mustahil untuk membezakan jalan. Mereka mula aktif menghubungi doktor dengan aduan loya, sakit di mata, dan pening. Selepas beberapa lama, 20 orang mati.

Anjing, burung, kucing juga mati beramai-ramai - mereka yang tidak dapat mencari perlindungan daripada kabus yang menyesakkan. Tidak sukar untuk meneka bahawa punca fenomena ini tidak lain adalah pelepasan ke atmosfera. Para saintis mendakwa, keadaan itu disebabkan pengagihan suhu udara yang tidak betul di kawasan itu akibat penggunaan bahan kimia.

Masalah lapisan ozon

Selama berabad-abad, orang tidak mengesyaki kewujudan fenomena seperti lapisan ozon (sehingga 1873 - ketika itu saintis Schönbein menemuinya). Walau bagaimanapun, ini tidak menghalang manusia daripada mempunyai kesan yang sangat memudaratkan pada lapisan ozon. Sebab-sebab kemusnahannya, yang mengejutkan ramai, adalah alasan yang agak mudah tetapi menarik:

Pada masa ini, masalah kemusnahan lapisan ozon adalah relevan. Orang ramai berfikir tentang cara menggunakan freon yang kurang dan sedang mencari pengganti mereka secara aktif. Terdapat juga ramai sukarelawan yang bersetuju untuk membantu saintis dan pergi ke sains untuk menyelamatkan alam sekitar.

"Sumbangan" manusia kepada landskap semula jadi

Terdapat dua kategori orang. Bagi sesetengah orang, perlindungan alam sekitar adalah penting, manakala bagi yang lain ia adalah sebaliknya. Malangnya, kemusnahan berlaku. Persekitaran yang tidak lagi sesuai untuk kehidupan, berkat pengaruh manusia, dianggap cacat sepenuhnya. Dan terdapat sebilangan besar orang seperti itu pada masa kini. Pada asasnya, perubahan dalam landskap semula jadi adalah penebangan hutan, akibatnya haiwan menjadi pupus, tumbuh-tumbuhan, burung, dan lain-lain hilang.

Memperbaharui kawasan yang terjejas selepas ini sangat sukar, dan, sebagai peraturan, hampir tiada siapa yang melakukannya. Banyak organisasi yang terlibat dalam pemulihan alam semula jadi mengetahui proses yang dipanggil tidak dapat dipulihkan. Tetapi adakah kekuatan mereka cukup untuk memelihara keseluruhan ekologi kita?

Bagaimana untuk mengelakkan perkara yang tidak dapat dielakkan?

Bukan tanpa alasan bahawa masalah global dipanggil begitu - mereka tidak mempunyai kecenderungan untuk kembali. Walau bagaimanapun, bantuan besar boleh diberikan kepada dunia supaya proses ini tidak terus memberi kesan buruk kepada alam sekitar. Terdapat banyak cara untuk membantu alam semula jadi. Mereka telah diketahui oleh semua orang untuk masa yang lama, tetapi mustahil untuk tidak bercakap tentang mereka.

• Cara politik. Ia membayangkan penciptaan undang-undang untuk melindungi alam sekitar, untuk melindunginya. Banyak negara sudah mempunyai banyak undang-undang sedemikian. Walau bagaimanapun, manusia memerlukan yang berkesan, secara literal, yang memaksa kita untuk berhenti dan tidak memusnahkan habitat kita sendiri.
• Organisasi. Ya, hari ini terdapat organisasi alam sekitar. Tetapi ia juga bagus untuk memastikan bahawa semua orang mempunyai peluang untuk mengambil bahagian dalam tindakan mereka.
• Cara ekologi. Perkara yang paling mudah ialah menanam hutan. Pokok, semak, anak benih dan pembiakan pelbagai tumbuhan adalah tugas yang sangat asas, tetapi ia boleh memberi kesan yang mendalam kepada alam semula jadi.

Biocenosis Holzer

Orang biasa, bukan ahli botani atau saintis kategori tertinggi, tetapi hanya petani biasa mencipta biocenosis. Intipatinya adalah untuk memastikan kewujudan ikan, serangga, haiwan, tumbuhan di tempat tertentu, tanpa mengambil bahagian secara praktikal dalam pembangunan mereka. Oleh itu, seluruh Austria beratur untuk daging, buah-buahan dan produk lain. Dia membuktikan melalui contoh bahawa jika anda tidak mengganggu pembangunan alam, ia hanya akan membawa manfaat. Apa yang dipanggil keharmonian dengan alam semula jadi adalah matlamat yang harus diperjuangkan oleh semua orang di dunia ini.

Kesimpulan

Umat ​​manusia terbiasa bertindak mengikut prinsip: Saya melihat matlamat - saya tidak melihat halangan. Walaupun ini membawa kepada masalah global sedemikian (jika ia belum mula melakukannya) bahawa manusia itu sendiri akan hilang. Dalam usaha untuk mencapai matlamat kita dan memastikan keselesaan kita sendiri, kita tidak perasan bagaimana segala-galanya di sekeliling kita musnah. Berapa ramai orang, selepas membaca artikel ini, akan tertanya-tanya proses mana yang tidak dapat dipulihkan?

Jika kita tidak mengatasi proses pemikiran manusia moden, alam semula jadi akan menghadapi bahaya nyata dalam beberapa tahun sahaja. Sayang sekali kita hidup dalam dunia di mana faedah kita sendiri mengatasi keadaan dunia di sekeliling kita.

Menghapuskan "undang-undang" peningkatan entropi atau bahkan konsep entropi daripada termodinamik tidak akan menghapuskan premis daripadanya, atas dasar itu adalah mungkin untuk mendapatkan akibat yang bercanggah dengan materialisme dialektik. Terdapat satu lagi kedudukan termodinamik yang boleh dipersoalkan dari sudut pandangan materialisme dialektik - penegasan bahawa proses tiada keseimbangan yang berlaku dalam alam semula jadi tidak dapat dipulihkan. Menurut definisi, "sebarang proses yang memindahkan sistem terpencil dari keadaan 1 ke keadaan 2 adalah proses yang tidak boleh diterbalikkan jika proses yang satu-satunya hasilnya adalah pengembalian sistem dari keadaan 2 kepada 1 adalah mustahil" 3.

Andaian ketakterbalikan proses semula jadi, digabungkan dengan pemahaman bahawa keseluruhan semua proses semula jadi adalah pergerakan jirim (Alam Semesta), membawa kepada kesimpulan tentang evolusi Alam Semesta yang tidak dapat dipulihkan. Jika kita menganggap bahawa "adalah mustahil dalam apa-apa cara untuk membalikkan sepenuhnya proses di mana haba timbul akibat geseran," 4 bahawa "sebenarnya, tidak ada proses dalam alam semula jadi yang tidak disertai dengan geseran," 1 maka seseorang tidak boleh mengelak. kesimpulan tentang pengumpulan berterusan dalam haba Alam Semesta dan pergerakan Alam Semesta ke arah kematian haba.

Sehubungan itu, untuk menyangkal kesimpulan tentang evolusi jirim yang tidak dapat dipulihkan, adalah perlu untuk membuktikan bahawa proses transformasi bentuk gerakan dan jirim tidak boleh diterbalikkan. Dan untuk menyangkal kesimpulan tentang transformasi masa depan semua bentuk tenaga menjadi haba, adalah perlu untuk menyangkal idea bahawa proses pembentukan haba melalui geseran tidak dapat dipulihkan. Ini tidak sukar dilakukan jika kita mengambil kira satu keadaan yang berkaitan dengan intipati ketakterbalikan termodinamik.

"Hanya kerana proses itu sendiri tidak pergi ke arah yang bertentangan tidak bermakna ia tidak dapat dipulihkan."

Ia mungkin tidak jelas bahawa proses tidak boleh diterbalikkan (boleh balik). Oleh itu, kursus termodinamik memberikan bukti kewujudan proses tidak boleh balik. Buktinya terdiri daripada dua bahagian. Pertama, mereka membuktikan ketakterbalikan beberapa proses (pembentukan haba melalui geseran, pengembangan gas ke dalam lompang, pemindahan haba dari badan yang dipanaskan kepada yang sejuk, pencampuran gas), berdasarkan postulat Clausius atau Thomson-Planck , dan kemudian membuat kesimpulan:

"Oleh kerana sebenarnya tiada proses di alam semula jadi yang tidak disertai dengan geseran atau pemindahan haba akibat kekonduksian terma, maka semua proses semula jadi sebenarnya tidak dapat dipulihkan..."

Daripada ini mengikuti kesimpulan bahawa semua proses transformasi bentuk terakhir gerakan jirim di Alam Semesta adalah tidak dapat dipulihkan secara langsung, kerana ia adalah proses pembangunan. Tetapi pada masa yang sama, Alam Semesta secara keseluruhan tidak berubah - ini adalah kitaran dunia.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, mari kita rumuskan beberapa kesimpulan:

Asas logik hipotesis kematian haba Alam Semesta adalah:

Kedudukan palsu tentang kemustahilan transformasi lengkap haba kepada bentuk gerakan lain;

Kedudukan palsu tentang kemustahilan menukar haba kepada bentuk gerakan lain pada suhu malar dan keperluan untuk perbezaan suhu untuk transformasi sedemikian;

Kedudukan palsu tentang degradasi (kehilangan keupayaan untuk transformasi selanjutnya) tenaga dalam proses semula jadi;

Kedudukan palsu tentang sifat "kadar kedua" haba sebagai sejenis tenaga, keupayaannya yang lebih rendah, berbanding dengan bentuk gerakan lain, untuk ditukar kepada bentuk gerakan lain (jenis tenaga);

Kedudukan palsu tentang peralihan yang tidak dapat dielakkan bagi mana-mana sistem terpencil ke dalam keseimbangan;

"Undang-undang" peningkatan entropi, yang tidak mempunyai pengecualian, tidak membenarkan kita membuat sebarang kesimpulan tentang proses semula jadi, kecuali dalam semua proses ini entropi meningkat;

Kedudukan hipotesis tentang ketakterbalikan proses transformasi bentuk pergerakan yang berlaku di alam semula jadi.

Saya juga ingin mengatakan bahawa Dunia tempat kita tinggal terdiri daripada sistem terbuka berbilang skala, yang pembangunannya berjalan mengikut algoritma tunggal. Algoritma ini adalah berdasarkan kepada keupayaan wujud bahan untuk mengatur sendiri, yang menunjukkan dirinya pada titik kritikal sistem. Sistem terbesar yang diketahui manusia ialah Alam Semesta yang sedang membangun.

Proses boleh balik dan tidak boleh balik, cara mengubah keadaan sistem termodinamik.

Proses itu dipanggil boleh balik, jika ia membenarkan sistem yang sedang dipertimbangkan untuk kembali dari keadaan akhir kepada keadaan awal melalui urutan keadaan pertengahan yang sama seperti dalam proses langsung, tetapi diluluskan dalam susunan terbalik. Dalam kes ini, bukan sahaja sistem, tetapi juga persekitaran kembali ke keadaan asalnya. Proses boleh balik adalah mungkin jika ia berlaku dalam keseimbangan kedua-dua dalam sistem dan dalam persekitaran. Diandaikan bahawa keseimbangan wujud antara bahagian individu sistem yang sedang dipertimbangkan dan di sempadan dengan persekitaran. Proses boleh balik ialah kes yang ideal, hanya boleh dicapai dengan perubahan yang sangat perlahan dalam parameter termodinamik. Kadar di mana keseimbangan diwujudkan mestilah lebih besar daripada kadar proses yang sedang dipertimbangkan.

Sekiranya mustahil untuk mencari jalan untuk mengembalikan kedua-dua sistem dan badan dalam persekitaran kepada keadaan asalnya, proses mengubah keadaan sistem dipanggil tidak dapat dipulihkan.

Proses yang tidak dapat dipulihkan boleh berlaku secara spontan dalam satu arah sahaja; Ini ialah resapan, kekonduksian terma, aliran likat dan banyak lagi. Untuk tindak balas kimia, konsep keterbalikan termodinamik dan kinetik digunakan, yang bertepatan hanya berdekatan dengan keadaan keseimbangan Dalam amalan, sistem sering dijumpai dalam keseimbangan separa, i.e. dalam keseimbangan berkenaan dengan jenis proses tertentu, manakala sistem secara keseluruhan adalah tiada keseimbangan. Sebagai contoh, sampel keluli yang dikeraskan mempunyai heterogeniti spatial dan merupakan sistem yang tidak seimbang berkenaan dengan proses resapan walau bagaimanapun, kitaran keseimbangan ubah bentuk mekanikal boleh berlaku dalam sampel ini, kerana masa kelonggaran resapan dan ubah bentuk dalam pepejal berbeza dengan berpuluh-puluh; daripada susunan magnitud. Akibatnya, proses dengan masa kelonggaran yang agak lama dihalang secara kinetik dan tidak boleh diambil kira apabila secara termodinamik. analisis proses yang lebih cepat.

Kesimpulan umum tentang ketakterbalikan proses dalam alam semula jadi. Peralihan haba daripada badan panas kepada badan sejuk dan tenaga mekanikal kepada tenaga dalaman adalah contoh proses tak boleh balik yang paling tipikal. Bilangan contoh sedemikian boleh ditambah hampir tanpa had. Mereka semua mengatakan bahawa proses dalam alam semula jadi mempunyai arah tertentu, yang tidak dicerminkan dalam undang-undang pertama termodinamik. Semua proses makroskopik dalam alam semula jadi hanya berjalan dalam satu arah tertentu. Mereka tidak boleh mengalir secara spontan ke arah yang bertentangan. Semua proses dalam alam semula jadi tidak dapat dipulihkan, dan yang paling tragis adalah penuaan dan kematian organisma.
Kepentingan undang-undang ini ialah daripadanya seseorang boleh membuat kesimpulan tentang ketakterbalikan bukan sahaja proses pemindahan haba, tetapi juga proses lain dalam alam semula jadi. Jika haba dalam beberapa kes boleh dipindahkan secara spontan daripada badan sejuk kepada badan panas, maka ini akan membolehkan proses lain boleh diterbalikkan. Semua proses secara spontan berjalan dalam satu arah tertentu. Mereka tidak dapat dipulihkan. Haba sentiasa bergerak dari badan panas ke badan sejuk, dan tenaga mekanikal badan makroskopik - ke dalam tenaga dalaman.
Arah proses dalam alam semula jadi ditunjukkan oleh undang-undang kedua termodinamik.